基于P2P-SIP的NAT穿越方法的設計與實現(xiàn)的中期報告

基于P2P-SIP的NAT穿越方法的設計與實現(xiàn)的中期報告1.研究背景在當前的互聯(lián)網(wǎng)通信中，大多數(shù)用戶都會使用NAT（NetworkAddressTranslation，網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換）技術來實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。然而，NAT技術的存在會影響我們進行點對點（P2P）通信的效果，這是因為在一個NAT網(wǎng)絡中，兩個節(jié)點之間的通信必須經(jīng)過NAT設備進行轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要找到一種優(yōu)秀的方法來解決這個問題，P2P-SIP就提供了一種可行的解決方案。2.目標與任務本項目的目標是通過設計與實現(xiàn)一種基于P2P-SIP的NAT穿透方法來解決NAT網(wǎng)絡下的節(jié)點通訊問題。在此基礎上，我們將深入研究該方法的實現(xiàn)細節(jié)，并嘗試進行優(yōu)化，提高它的性能。具體任務包括以下幾個方面：（1）研究NAT網(wǎng)絡的工作原理及影響P2P通信的問題；（2）研究P2P-SIP協(xié)議的基本原理和應用場景；（3）設計基于P2P-SIP的NAT穿透方法；（4）實現(xiàn)該方法，并測試其性能；（5）對該方法的實現(xiàn)進行優(yōu)化，提高其性能表現(xiàn)。3.設計方案為了成功地實現(xiàn)基于P2P-SIP的NAT穿透方法，我們需要清楚地了解整個過程的實現(xiàn)流程?；诖?，我們將采取以下設計方案：（1）在每個節(jié)點上運行一個P2P-SIP客戶端；（2）通過SIP服務器建立P2P-SIP通信；（3）當?shù)谝粋€節(jié)點啟動時，由于其無法直接與NAT路由器上的另一個節(jié)點通訊，因此需要與中央控制節(jié)點建立通訊；（4）中央控制節(jié)點充當一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，使第一個節(jié)點與第二個節(jié)點建立連接；（5）一旦與中央控制節(jié)點建立通信，第一個節(jié)點就可以通過該連接與另一個節(jié)點直接通信；（6）為了保證通訊安全，我們將對每一個節(jié)點進行身份驗證，防止非法節(jié)點進入系統(tǒng)。4.實現(xiàn)細節(jié)為了實現(xiàn)上述設計方案，我們需要考慮以下幾個關鍵細節(jié)問題：（1）如何建立與中央控制節(jié)點的通信；（2）如何在建立P2P-SIP通信時處理NAT網(wǎng)絡；（3）如何進行身份驗證。對于第一個問題，我們可以通過將SIP客戶端配置為使用STUN服務器來解決，從而識別出其自身的NAT類型，并向SIP服務器告知此信息。SIP服務器因此可以選擇合適的中央控制節(jié)點，使第一個節(jié)點與中央控制節(jié)點建立通訊。一旦建立了與中央控制節(jié)點的通訊，該節(jié)點就能夠一次性地將其公網(wǎng)地址和端口信息提供給中央控制節(jié)點。對于第二個問題，我們需要在SIP客戶端中使用ICE（InteractiveConnectivityEstablishment，交互式連接建立）技術。這個技術將通過嘗試不同的方式來建立P2P連接，包括使用中繼服務器等。它使用UDP和TCP協(xié)議來識別和連接NAT設備。對于第三個問題，我們將使用數(shù)字證書來完成身份驗證，以確保只有被證明為可信的節(jié)點才能在P2P-SIP網(wǎng)絡中參與通訊。每個節(jié)點都需要有一個唯一的數(shù)字證書，用于身份驗證。數(shù)字證書應由可信的證書頒發(fā)機構(gòu)簽發(fā)。5.期望成果經(jīng)過本項目的設計與實現(xiàn)，我們期望實現(xiàn)如下成果：（1）成功地實現(xiàn)了基于P2P-SIP的NAT穿透方法；（2）對該方法進行了全面的測試，證明其性能表現(xiàn)；（3）對該方法進行了優(yōu)化，提高了其性能表現(xiàn)；（4）編寫了詳細的實現(xiàn)